马普托国家公园及周边地区Sclerocarya birrea (A. Rich) Hochst. subsp. caffra (Sond.) Kokwaro与Terminalia sericea Burch. ex DC.的丰度与种群结构

《South African Journal of Botany》：Abundance and population structure of Sclerocarya birrea (A. Rich) Hochst. subsp. caffra (Sond.) Kokwaro and Terminalia sericea Burch. ex DC. in Maputo National Park and surroundings

　　《Terminalia sericea》（丝毛豆木）在小型和中型树径级别中丰度较高。《Sclerocarya birrea》（铁木豆）的种群以较大个体为主，表明补充量有限。火灾、食草动物取食和间歇性的补充可能影响种群的长期稳定性。传统规范和社区意识支持了公园外树木的保护。长期监测和基于社区的管理对于物种可持续性至关重要。**引言**《Sclerocarya birrea》亚种《caffra》和《Terminalia sericea》在其分布国家的许多地区被当地社区广泛利用（Shackleton, 2002; Shackleton et al., 2002b; Anokwuru et al., 2015）。它们具有重要的经济、生态和文化价值，被用作薪柴、建筑材料、传统药物以及工具和手工艺品的来源（Shackleton, 2002; Shackleton et al., 2002b; Helm and Witkowski, 2012; Chivandi et al., 2013; Moyo et al., 2015）。《Sclerocarya birrea》还被用作食物来源，并用于生产传统啤酒（Shackleton et al., 2002b; Shackleton, 2004）。这两个物种在维持生态系统方面发挥着关键作用（Shackleton et al., 2002b; Smith and Page, 2011）。《S. birrea》的果实被多种动物食用（Shackleton, 2002; Smith and Page, 2011; Helm and Witkowski, 2012），而《T. sericea》的根部有助于在土壤中固定氮素（Amri, 2011）。此外，这两个物种还为野生动物提供遮阴和庇护（Moyo et al., 2015; Tshimomola, 2017）。鉴于它们在众多景观中的重要性和丰度，这些物种面临着多种人为压力，包括对其产品的需求以及因农业和居住扩张导致的栖息地丧失（Haarmeyer et al., 2013; Birhane et al., 2020）。这些人类活动会影响其种群的结构、动态和存活率，尤其是在直接影响再生时（Helm, 2011; Mensah et al., 2014; Martins and Shackleton, 2017; Banla et al., 2018; You et al., 2018）。这两个物种在稀树草原生态系统中表现出不同的生态策略和对干扰的响应。《Sclerocarya birrea》易受火灾和大象在保护区内取食的侵害（Jacobs and Biggs, 2002; Helm et al., 2009）。相比之下，《T. sericea》是一种主要的薪柴树种，其强大的萌芽能力导致保护区外反复采伐后种群结构发生变化（Shackleton, 2001）。树径级别分布（SCD）被广泛用于检验再生模式和评估稀树草原生态系统中木本物种的长期持续存在。它通常被认为是树木种群整体健康状况的有用指标（Helm, 2011; Cousins et al., 2014）。倒J形分布通常表明种群稳定且具有再生能力，幼树相对于成年树较为丰富。而幼树的缺失或稀少则可能表明补充量有限，存在潜在的种群下降（Condit et al., 1998; Venter and Witkowski, 2010; Helm and Witkowski, 2012）。植物种群结构的短期研究通常通过检查SCD曲线的斜率，结合辛普森优势度指数、置换指数和比率等互补指标，来比较不同种群的结构模式。这些指数有助于描述个体在各树径级别中的分布情况，并提供一种快速检测种群内部结构变化的方法。因此，研究人员能够在相对较短的时间尺度上识别补充量、死亡率或竞争相互作用的变化（Venter and Witkowski, 2010; Helm and Witkowski, 2012; Martins and Shackleton, 2017）。多种生态过程可能影响木本物种的SCD和种群密度。在稀树草原生态系统中，火灾制度和食草动物取食是最重要的驱动因素之一（Jacobs and Biggs, 2002; Helm, 2011）。大型食草动物，尤其是大象，会对成熟树木造成严重损害，可能通过减少繁殖个体数量来改变种群动态（Jacobs and Biggs, 2002）。火灾还会限制木本幼苗和幼树的建立和存活，从而降低灌木和树木的密度和覆盖度（Joubert et al., 2012; Daryanto et al., 2019; Daniels and Throop, 2022）。加上人为压力的影响，这些生态过程会产生截然不同的种群结构，通常反映了不同景观间管理制度差异的影响（Schumann et al., 2011）。在莫桑比克，自然资源的使用和管理由承认农村社区习惯权利及其在资源管护中作用的全国性立法所规范。因此，在地方层面，自然资源的获取和使用通常通过习惯制度来管理，传统权威在其中发挥重要作用，规范资源使用并保护社区土地和文化遗产（Gota and Ekblom, 2025）。在保护区内，自然资源的使用通常受到限制，并受旨在支持生物多样性保护的管理计划指导。相比之下，在保护区外，尽管存在监管资源使用的法律框架，但执行力度往往有限（Gota and Ekblom, 2025）。因此，如《S. birrea》和《T. sericea》等常见于开放获取系统或监管薄弱区域的物种，可能面临不可持续的采伐行为。长此以往，这将威胁这些种群的持续存在，并损害依赖这些物种的当地社区的谋生方式（Wynberg and Laird, 2007; Shackleton et al., 2009）。了解不同管理背景如何影响物种的丰度和种群结构，对于其可持续利用至关重要。此类知识可以指导旨在维持这些物种生态可持续性以及它们为当地社区提供利益的保护和管理战略。为《S. birrea》和《T. sericea》制定有效的管理计划，需要有关于其丰度、种群结构以及人类活动潜在影响的可信信息（Helm and Witkowski, 2012; Moksia et al., 2019）。因此，本研究旨在评估人类使用和生态系统管理对马普托国家公园（MNP）内外《S. birrea》和《T. sericea》丰度和种群结构的影响。具体而言，本研究：i) 评估两种物种在公园内外的丰度；ii) 分析其树径级别分布；iii) 使用不同的稳定性指数评估种群稳定性；以及 iv) 评估《T. sericea》的采伐偏好尺寸。我们的假设是：i) 由于公园的保护作用和人为干扰减少，两种物种在MNP内的丰度将高于公园外；ii) 公园内的种群将表现出倒J形SCD，表明再生稳定，而公园外的种群将呈现出钟形或不规则SCD，反映补充量减少和人为干扰的影响。本研究的方法学和经验证可以推广到该地区其他类似情境。**章节摘要****研究区域**马普托国家公园面积约为1,718平方公里，位于南纬26°30′00″、东经33°00′00″左右。公园位于莫桑比克南部马普托省的马图伊尼县（图1）。气候为亚热带气候，有两个明显的季节：一个炎热多雨，从10月持续到3月，平均气温在26 °C至30 °C之间；另一个凉爽干燥，从4月持续到9月，平均气温从14 °C到26 °C（ANAC, 2021）。年平均……**种群参数**在60个样方中，有57个样方（95%）记录到了《S. birrea》，51个样方（85%）记录到了《T. sericea》。《S. birrea》共记录了623个茎干，其中公园内有221个，公园外有402个。《Terminalia sericea》共有1,696个茎干，公园内有586个，公园外有1,110个。《S. birrea》和《T. sericea》在公园外的平均茎干密度均显著更高。此外，两种物种的被砍伐茎干仅在公园外观察到。《Terminalia sericea》表现出……**种群参数**《S. birrea》和《T. sericea》的茎干密度在公园内外存在显著差异，公园外的值更高。这些结果与Gouwakinnou等（2009）在贝宁和Satuku等（2019）在津巴布韦的研究发现相反，他们报告《S. birrea》在保护区内的密度高于周边社区土地。然而，Shackleton（1993）也发现《T. sericea》在集体土地上的密度更高。在公园内观察到的《S. birrea》密度较低……**结论与管理建议**结果表明，两种物种在公园外的茎干丰度更高，反映了干扰制度对种群动态的相反影响。对于《S. birrea》而言，这一模式是由火灾和大象的协同效应驱动的，该效应抑制了公园内的补充量并增加了幼茎的死亡率。相比之下，公园外《T. sericea》的丰度更高归因于其强大的萌芽和重新生长能力，这使……**资金来源**本工作得到生物多样性保护基金会（BIOFUND）的支持（拨款编号：22/BIOFUND/BE/2023）。**关于生成式AI和AI辅助技术在稿件准备过程中的声明**在本工作准备过程中，作者使用了ChatGPT和Anara来改进和总结文本以及生成想法。在使用该工具/服务后，作者根据需要审阅和编辑了内容，并对已发表文章的内容承担全部责任。**CRediT作者贡献声明****Líria T. Zandamela：** 撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、项目管理、方法学、调查、经费筹措、正式分析、数据整理、概念化。**Angelina R.O. Martins：** 撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、验证、监督、方法学、正式分析、概念化。**利益冲突声明**作者声明他们不存在已知的竞争财务利益或个人关系，这些利益或关系可能被视为影响了本论文所报告的工作。**致谢**我们要向生物多样性保护基金会（BIOFUND）表示诚挚的感谢，感谢其提供的财政支持，并向马普托国家公园表示感谢，感谢其允许我们开展本研究。我们同样感谢Lúcia Rupansana女士、Fénias Milaze先生、Alexandre Zuacate先生、Artur Mazive先生、Asso Manzine先生、Rodolfo Tivane先生、José Maule先生和Roda Ngove夫人提供的实地协助。也要感谢Annae Senkoro博士对本文章的审阅。我们还要感谢两位匿名的……Líria T. Zandamela | Angelina R.O. Martins